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高三化學寒假作業：第一章化學反應與能量有答案

【摘要】高中生各科考試，各位考生都在厲兵秣馬，枕戈待旦，把自己調整到最佳作戰狀態。在這里化學網為各位考生整理了高三化學寒假作業：第一章化學反應與能量有答案，希望能夠助各位考生一臂之力，祝各位考生金榜題名，前程似錦!!

第一章 化學反應與能量

[考綱解讀]1.了解化學反應中能量轉化的原因，能說出常見的能量轉化形式。

2.了解化學能與熱能的相互轉化，了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。

3.了解熱化學方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。

4.了解能源是人類生存和社會發展的重要基礎，化學在解決能源危機中的重要作用。

考點一 化學反應的焓變

1.化學反應中的能量變化

(1)化學反應中的兩大變化：________變化和__________變化。

(2)化學反應中的兩大守恒：________守恒和__________守恒。

(3)化學反應中的能量轉化形式：________、光能、電能等。通常主要表現為________的變化。

2.焓變、反應熱

(1)定義：在________條件下進行的反應的____________。

(2)符號：________。

(3)單位：____________或____________。

3.吸熱反應和放熱反應

(1)從反應物和生成物的總能量相對大小的角度分析，如圖所示。

(2)從反應熱的量化參數鍵能 的角度分析

(3)反應熱H的基本計算公式

H=生成物的總能量-反應物的總能量

H=反應物的總鍵能之和-生成物的總鍵能之和

(4)常見放熱反應：

①可燃物的燃燒;②酸堿中和反應;③大多數化合反應;④金屬跟酸的置換反應;⑤物質的緩慢氧化。

(5)常見吸熱反應：

①大多數分解反應; ②鹽的水解和弱電解質的電離;③Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應;④碳和水蒸氣、C和CO2的反應。

4.蓋斯定律

對于一個化學反應，無論是________完成，還是__________完成，其反應的焓變是________的。

如由A到B可以設計如下兩個途徑：

途徑一：AB(H)

途徑二：ACB(H1+H2)

則焓變H、H1、H2的關系可以表示為H= 。

考點二 熱化學方程式

1.概念：表示參與化學反應的物質的__________和__________的關系的化學方程式。

2.意義：表明了化學反應中的________變化和________變化。

如：2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) H=-571.6 kJmol-1

表示：2 mol氫氣和1 mol氧氣反應生成2 mol液態水時放出571.6 kJ的熱量。

3.書寫

(1)注明反應條件：反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數反應是在25 ℃、101 kPa下進行的，可不注明。

(2)注明物質狀態：常用______、______、______、______分別表示固體、液體、氣體、溶液。

(3)注意符號單位：H應包括+或-、數字和單位(kJmol-1)。

(4)注意守恒關系：①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒。(H與化學計量數相對應)

(5)區別于普通方程式：一般不注、以及點燃、加熱等。

(6)注意熱化學方程式的化學計量數

熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，可以是整數，也可以是分數。且化學計量數必須與H相對應，如果化學計量數加倍，則H也要加倍。

(1)熱化學方程式表示已完成的數量，計算可逆反應的反應熱時要注意其不能進行到底。

(2)反應逆向進行時，其反應熱數值不變，符號相反。

(3)五看法判斷熱化學方程式的正誤：

①看方程式是否配平;

②看各物質的聚集狀態是否正確;

③看H的+、-符號是否正確;

④看反應熱的單位是否為kJ

⑤看反應熱的數值與化學計量數是否對應。

考點三 中和熱和燃燒熱

比較項目 燃燒熱 中和熱

相同點 能量變化 ____反應

H H__0，單位：________

不同點 反應物的量 ____ mol (O2的量不限) 可能是1 mol，也可能是0.5 mol

生成物的量 不限量 H2O是 ____ mol

(1)燃燒熱是1mol可燃物質完全燃燒生成穩定的氧化物所放出的熱量;如C生成的為CO2，而不是CO，H2生成的應為H2O(l)而不是H2O(g)。

(2)中和熱是強酸強堿的稀溶液生成1 mol H2O放出的熱量，為57.3 kJmol-1，弱酸弱堿電離時吸熱，放出的熱量小于57.3 kJ，濃硫酸稀釋時放熱，放出的熱量大于57.3 kJ。(3)對于中和熱、燃燒熱，由于它們的反應放熱是確定的，所以描述中不帶-，但其焓變還為負值。

考點四 能源

1.概念：能提供________的自然資源。

2.發展階段：________時期____________時期____________時期。

3.分類

(1)化石燃料

①種類：________、________、________。 ②特點：蘊藏量有限，且________再生。

(2)新能源

①種類：____________、________、________、__________、__________和__________等。

②特點：資源豐富，________再生，沒有污染或污染很小。

4.能源問題

(1)我國目前使用的主要能源是____________，它們的蘊藏量有限，而且不能再生，最終將會枯竭。

(2)化石燃料的大量使用帶來嚴重的____________問題。

5.解決能源問題的措施

(1)提高能源的使用效率

①改善開采、運輸、加工等各個環節。

②科學控制燃燒反應，使燃料充分燃燒。

一是保證燃燒時有____________，如鼓入空氣、增大O2濃度等。

二是保證燃料與空氣有____________，如將固體____________，使液體__________等。

(2)開發新的能源：開發資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。

中和熱的測定

1.測定原理

H=(m酸+m堿)c(t終-t始)n

c=4.18 Jg-1℃-1=4.1810-3 kJg-1n為生成H2O的物質的量。

2.裝置如圖(在橫線上填出儀器的名稱)

3.注意事項

(1)碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是__________________________________。

(2)為保證酸、堿完全中和，常采用______稍稍過量。

(3)實驗時用環形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是________，不能用銅絲攪拌棒代替環形玻璃攪拌棒的理由是___ ___________________。

4.問題設計

(1)本實驗中用稍過量的NaOH的原因教材中說是為保證鹽酸完全被中和。試問：在反應中若因為有放熱現象，而造成少量HCl在反應中揮發，則測得的中和熱________(填偏大、偏小或不變)。

(2)該實驗小組做了三次實驗，每次取溶液各50 mL，并記錄如下原始數據。

實驗序號 起始溫度t1/℃ 終止溫度(t2)/℃ 溫差(t2-t1)/℃

鹽酸 NaOH溶液 平均值

1 25.1 24.9 25.0 31.6 6.6

2 25.1 25.1 25.1 31.8 6.7

3 25.1 25.1 25.1 31.9 6.8

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00 gcm-3，中和后混合液的比熱容c=4.1810-3 kJg-1℃-1，則該反應的中和熱為H=__________。

(3)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應，則測得 的中和熱會________(填偏大、偏小或不變)，其原因是____________________________________________。

(4)在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液的步驟，若無此操作步驟，則測得的中和熱________(填偏大、偏小或不變)。

反應熱大小的比較

1.比較H的大小時需帶正負號嗎?

2.怎樣比較兩個反應的H大小?

(1)同一反應，生成物狀態不同時

A(g)+B(g)===C(g) H10 A(g)+B(g)===C(l) H20

因為C(g)===C(l) H3________0，則H3=________________，H2______H1。

(2)同一反應，反應物狀態不同時

S(g)+O2(g)===SO2(g) H10 S(s)+O2(g)===SO2(g) H20

S(g)——H3S(s)——H2S O2(g) H3

H2+H3=__________，則H3=________________，又H3______0，所以H1______H2。

(3)兩個有聯系的不同反應相比

C(s)+O2(g)===CO2(g) H10 C(s)+12O2(g)===CO(g) H20

根據常識可知CO(g)+12O2(g)===CO2(g) H30

又因為H2+H3=__________，所以H2____H1。

【例1】 下列各組熱化學方程式中，化學反應的H前者大于后者的是 ()

①C(s)+O2(g)===CO2(g) H1 C(s)+12O2(g)===CO(g ) H2

②S(s)+O2(g)===SO2(g) H3 S(g)+O2(g)===SO2(g) H4

③H2(g)+12O2(g)===H2O(l) H5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) H6

④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) H7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) H8

A.① B.④ C.②③④ D.①②③

利用蓋斯定律書寫熱化學方程式

【例2】 已知：(1)C(s)+O2(g)===CO2(g) H1=-393.5 kJmol-1

(2)H2(g)+12O2(g)===H2O(l) H2=-285.8 kJmol-1

(3)CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) H3=-870.3 kJmol-1

根據以上方程式可以計算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反應熱為 ()

A.+244.1 kJmol-1 B.-488.3 kJmol-1 C.-996.6 kJmol-1 D.+996.6 kJmol-1

【例3】 已知下列熱化學方程式

Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) H1=-25 kJmol-1 ①

3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) H2=-47 kJmol-1 ②

Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) H3=+19 kJmol-1 ③

寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學方程式_______________________________。

【例4】 由氫氣和氧氣反應生成1 mol水蒸氣放熱241.8 kJ，寫出該反應的熱化學方程式：

________________________________________________________________________。

若1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.444kJ，則反應2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)的 H=________kJmol-1，氫氣的燃燒熱為__________kJmol-1。

反思感悟 應用蓋斯定律進行簡單計算

(1)當熱化學方程式乘、除以某一個數時，H也應乘、除以同一個數;方程式進行加減運算時，H也同樣要進行加減運算，且要帶+、-符號，即把H看作一個整體進行運算。

(2)將一個熱化學方程式顛倒書寫時，H的符號也隨之改變，但數值不變。

(3)在設計反應過程中，會遇到同一物質的三態(固、液、氣)的相互轉化，狀態由固液氣變化時，會吸熱;反之會放熱。

(4)根據物質燃燒放熱數值計算Q(放)=n(可燃物)|H|。

高考題組一 反應熱與熱化學方程式

1.判斷下列說法是否正確，正確的劃，錯誤的劃

(1)已知冰的熔化熱為6.0 kJmol-1，冰中氫鍵鍵能為20 kJmol-1。假設每摩爾冰中有2 mol氫鍵，且熔化熱完全用于打破冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15%的氫鍵()

(2)A.甲烷的標準燃燒熱為-890.3 kJmol-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) H=-890.3 kJmol-1 ()

B.500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)+3H2(g) ????催化劑500 ℃、30 MPa 2NH3(g)

H=-38.6 kJmo l-1 ()(2010浙江理綜，12A、B)

(3)化學反應必然伴隨著能量的變化 ()(2009上海，5D)

(4)1 mol甲烷燃燒生成氣態水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱()(2008四川，7D)

2.根據碘與氫氣反應的熱化學方程式

(?)I2(g)+H2(g)? ?2HI(g)+9.48 kJ

(?)I2(s)+H2(g)?? 2HI(g)-26.48 kJ

下列判斷正確的是 ()

A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反應放熱9.48 kJ

B.1 mol固態碘與1 mol氣態碘所含的能量相差17.00 kJ

C.反應(?)的產物比反應(?)的產物穩定

D.反應(?)的反應物總能量比反應(?)的反應物總能量低

3.下面均是正丁烷與氧氣反應的熱化學方程式(25℃，101 kPa)：

①C4H10(g)+132O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) H=-2 878 kJmol-1

②C4H10(g)+132O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g) H=-2 658 kJmol-1

③C4H10(g)+92O2(g)===4CO(g)+5H2O(l) H=-1 746 kJmol-1

④C4H10(g)+92O2(g)===4CO(g)+5H2O(g) H=-1 526 kJmol-1

由此判斷，正丁烷的燃燒熱是 ()

A.H=-2 878 kJmol-1 B.H=-2 658 kJmol-1

C.H=-1 746 kJmol-1 D.H=-1 526 kJmol-1

4.下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是 ( )

A.生成物總能量一定低于反應物總能量

B.放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率

C.應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應焓變

D.同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不同

5.已知氯氣、溴蒸氣分別跟氫氣反應的熱化學方程式如下(Q1、Q2均為正值)：

H2(g)+Cl2(g)—2HCl(g)+Q1 H2(g)+Br2(g)—2HBr(g)+Q2

有關上述反應的敘述正確的是 ()

A.Q1Q2

B.生成物總能量均高于反應物總能量

C.生成1 mol HCl氣體時放出Q1 kJ熱量

D.1 mol HBr(g)具有的能量小于1 mol HBr(l)具有的能量

6.下列熱化學方程式書寫正確的是(H的絕對值均正確) ()

A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) H=-1 367.0 kJmol-1(燃燒熱)

B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) H=+57.3 kJmol-1(中和熱)

C.S(s)+O2(g)===SO2(g) H=-296.8 kJmol-1(反應熱)

D.2NO2===O2+2NO H=+116.2 kJmol-1(反應熱)

7.化學反應N2+3H2????高溫、高壓催化劑2NH3的能量變化如圖所示，該反應的熱化學方程式是 ()

A.N2(g)+3H2(g)?? 2NH3(l) H=2(a-b-c) kJmol-1

B.N2(g)+3H2(g)?? 2NH3(g) H=2(b-a) kJmol-1

C.12N2(g)+32H2(g) ??NH3(l) H=(b+c-a) kJmol-1

D.12N2(g)+32H2(g) ?? NH3(g) H=(a+b) kJmol-1

高考題組二 催化劑對反應歷程的影響及活化能的理解

8.據報道，科學家開發出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是 ()

9.某反應的H=+100 kJmol-1，下列有關該反應的敘述正確的是()

A.正反應活化能小于100 kJmol-1 B.逆反應活化能一定小于100 kJmol-1

C.正反應活化能不小于100 kJmol-1 D.正反應活化能比逆反應活化能小100 kJmol-1

答案

考點一1.(1)物質 能量 (2)質量 能量 (3)熱能 熱量2.(1)恒壓 熱效應 (2)H (3)kJmol-1 kJ/mol 3.(1)吸 放 4.一步 分幾步 相同 H1+H2

考點二 1.物質的量 反應熱 2.物質 能量 3.(2)s l g aq

考點三 (從左至右，從上至下)放熱kJmol-1 1 1 25 ℃、101 kPa 1 稀溶液 1 57.3

考點四1.能量 2.柴草 化石能源 多能源結構 3.(1)①煤 石油 天然氣 ②不能 (2)①太陽能 氫能 風能 地熱能 海洋能 生物質能 ②可以 4.(1)化石燃料 (2)環境污染

5.(1)②適當過量的空氣 足夠大的接觸面積 粉碎成粉末 噴 成霧狀

規律方法 解題指導

實驗探究2.環形玻璃攪拌棒 溫度計 3.(1)保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量的損失

(2)堿 (3)上下攪動 銅傳熱快，熱量損失大 4.(1)偏小 (2)-56.01 kJmol-1 (3)偏小

用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收熱量，造成測得中和熱偏小 (4)偏小

規律方法

1.比較吸、放熱反應過程中，吸收或放出熱量的多少時不考慮符號，但比較H大小時，必須帶正、負號比較，對放熱反應，H越小，放熱越多;對吸熱反應，H越大，吸熱越多。

2.(1) H2-H1(2)H1 H1-H2(3)H1

【例1】 C 【例2】 B 【例3】 FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) H=-11 kJmol-1

【例4】 H2(g)+12O2(g)===H2O(g) H=-241.8 kJmol-1 -571.6 285.8

真題重組規范集訓

1.(1) (2)A. B. (3) (4) 2.D 3.A 4.C 5.A 6.C 7.A 8.B 9.C

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